Los 20 principales defectos superficiales en la fundición a presión (y cómo solucionarlos)

Comprender e identificar defectos superficiales de fundición a presión Es un desafío fundamental en la fundición a presión a alta presión (HPDC). Si bien el objetivo es lograr un acabado superficial impecable, el proceso implica una compleja interacción de altas temperaturas, presiones extremas, dinámica de fluidos del metal fundido y herramientas complejas. Esta complejidad implica que las imperfecciones superficiales son un obstáculo frecuente.

Identificar un defecto es solo el primer paso. El verdadero valor reside en comprender su causa raíz —ya sea que se origine en el material, los parámetros del proceso o el propio molde— e implementar una solución sistemática y eficaz.

Esta guía completa detalla 20 de los problemas más comunes defectos superficiales de fundición a presiónBasándonos en un diagnóstico exhaustivo, exploraremos el fenómeno, sus causas principales y las soluciones viables para cada uno, proporcionando un marco profesional para la resolución de problemas.

Una mirada más de cerca a los defectos superficiales comunes en la fundición a presión

Aquí se muestra un desglose detallado de 20 defectos comunes, sus causas y soluciones.

1.Flujo frío (vueltas frías)

Qué es:

Un defecto de flujo en frío, también conocido como solape frío, es una imperfección superficial caracterizada por patrones o costuras lineales e irregulares. Se produce cuando dos o más corrientes de metal fundido, que ya han comenzado a enfriarse y a perder fluidez, se encuentran dentro de la cavidad del molde, pero no se fusionan completamente. Estas costuras pueden ser marcas superficiales superficiales y no penetrantes o, en casos graves, pueden extenderse a través de la pared de la pieza fundida, comprometiendo significativamente la integridad estructural de la pieza. Estas áreas suelen mostrar tendencia a fracturarse al ser sometidas a fuerzas externas.

Causas comunes:

• Temperaturas inadecuadas: La causa principal es la falta de calor. Esto puede deberse a una temperatura de vertido del metal fundido demasiado baja o a una temperatura de la matriz del molde inferior a su rango óptimo de funcionamiento.
• Composición de la aleación: La composición química de la aleación puede estar fuera de especificación, lo que genera una baja fluidez (por ejemplo, bajo contenido eutéctico).
• Puerta y ruta de flujo: Una ubicación inadecuada de la compuerta o una trayectoria de flujo excesivamente larga pueden provocar que el metal se enfríe excesivamente antes de que la cavidad se llene por completo. Las corrientes de metal que se ven obligadas a ramificarse y fluir alrededor de estructuras complejas son muy susceptibles.
• Dinámica de llenado ineficiente: Una velocidad de llenado (velocidad de inyección) demasiado baja no proporciona la velocidad suficiente para garantizar una fusión adecuada. Esto suele verse agravado por una ventilación deficiente, que atrapa el aire e impide que los frentes metálicos se unan.
• Presión específica baja: La presión de intensificación insuficiente (presión específica) no logra forzar adecuadamente los dos frentes metálicos de enfriamiento a unirse en su punto de encuentro.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Busque señales visuales: Si la superficie de la fundición aparece oscura, ennegrecida o tiene patrones prominentes de flujo en espiral que acompañan la costura, es un fuerte indicador de bajas temperaturas.

• Solución: Aumente adecuadamente la temperatura de vertido del metal fundido y la temperatura del molde. Asegúrese de que los calentadores del molde funcionen correctamente.

2. Analizar la fluidez de la aleación:

• Solución: Verifique la composición de la aleación con respecto a los estándares del material. Ajuste la aleación o cambie a un grado con mayor fluidez si la composición actual no es adecuada para el diseño de la pieza.

3. Evaluar la compuerta y el flujo: Observe el patrón del flujo frío; casi siempre señalará la ubicación donde se encuentran las corrientes de metal.

• Solución: Modificar el sistema de compuertas. Esto puede implicar cambiar la ubicación de la compuerta para mejorar el recorrido de llenado, aumentar su sección transversal o añadir rebosaderos y ventilación en el punto exacto del defecto para extraer el metal frío y el aire atrapado de la cavidad.

4. Evaluar la velocidad de llenado: Si la pieza también muestra signos de fallas o un acabado opaco, la velocidad de llenado puede ser demasiado baja.

• Solución: Aumente la velocidad de inyección de alta presión (velocidad de la segunda fase) para llenar la cavidad más rápido, asegurando que las corrientes de metal se encuentren mientras aún están completamente fundidas.

5. Comprobar presión: Si la pieza fundida se siente liviana o muestra signos de porosidad, la pieza no es densa.

• Solución: Aumente la presión específica (intensificación) para garantizar que la pieza fundida esté correctamente compactada y para forzar la fusión de los frentes metálicos.

2. (Rasguños o marcas de arrastre)

Qué es:

Las deformaciones, más comúnmente conocidas como marcas de arrastre o arañazos, son líneas o surcos en la superficie de la pieza fundida, orientados en paralelo a la dirección de expulsión. Se producen cuando la superficie de la pieza fundida se adhiere o arrastra contra la pared del molde durante la expulsión. En casos leves, son líneas superficiales (soldadura); en casos graves, pueden convertirse en surcos profundos (excoriación).

Causas comunes:

• Diseño de molde: Ángulo de inclinación insuficiente (conicidad) en la cavidad del molde o en los núcleos.
• Daño por moho: Rasguños, mellas o erosión en las superficies de la cavidad o del núcleo.
• Adherencia de aleación (soldadura): La aleación fundida (particularmente el aluminio) se une químicamente con el acero del molde.
• Problemas de expulsión: Pasadores de expulsión desalineados o expulsión de pieza en ángulo.
• Proceso/Material: Superficie rugosa del molde, bajo contenido de hierro (Fe) en aleaciones de aluminio (<0.6%), temperaturas excesivas o alta velocidad de inyección que provocan impacto.
• Lubricación insuficiente: Aplicación desigual o inadecuada del agente desmoldante.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Pequeños arañazos/aspecto pulido:

• Solución: Verifique y corrija el ángulo de fabricación del molde. Asegúrese de que todas las superficies tengan una conicidad adecuada.

2. Desgarros/irritación intensos:

• Solución: Pula cualquier punto de presión o desgaste en la superficie del molde. Considere volver a endurecerlo o aplicar un nuevo tratamiento de nitruración.

3. Adherencia de aleación (soldadura):

• Solución (Material): Aumente el contenido de hierro en la aleación al rango de 0.6% – 0.8%.
• Solución (Proceso): Bajar la temperatura de vertido y/o la temperatura del molde.
• Solución (Moho): Asegúrese de que la superficie del molde esté correctamente pulida, nitrurada y lubricada uniformemente.

4. Rasguños localizados:

• Solución: Verifique el desplazamiento del núcleo. Ajuste la posición de la compuerta para evitar el impacto directo sobre la pared del molde afectada.

5. Ruido de eyección:

• Solución: Corrija la estructura y la alineación del pasador eyector.

 3. Error de ejecución (relleno corto)

Qué es:

Un fallo de llenado, o llenado insuficiente, es un defecto en el que el metal fundido no llena completamente la cavidad del molde, lo que resulta en secciones faltantes o incompletas. La pieza tendrá bordes redondeados y lisos en el punto del fallo, lo que indica que el metal se solidificó antes de llegar al final de la cavidad. Es común en secciones de paredes delgadas o al final de trayectorias de flujo largas.

Causas comunes:

• Mala fluidez del metal: Alto contenido de gas o escoria; baja temperatura de vertido o de moldeo.
• Parámetros de llenado inadecuados: La velocidad de inyección es demasiado lenta o la presión específica/del acumulador es demasiado baja.
• Mala puerta: La sección transversal de la compuerta es demasiado pequeña, lo que restringe el flujo.
• Aire atrapado (contrapresión):

• Una ventilación deficiente impide que escape el aire.
• El lubricante excesivo o húmedo se convierte en gas y bloquea el flujo de metal.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar fluidez: Si la calidad del producto es mala y contiene burbujas de gas.

• Solución: Refinar la aleación fundida. Eliminar toda la escoria y las impurezas y asegurar una desgasificación adecuada.

2. Compruebe si hay marcas de flujo frío:

• Solución: Aumente la temperatura de vertido de la aleación y la temperatura del molde.

3. Compruebe si hay hoyuelos/picaduras: Si la superficie del producto presenta pequeñas picaduras, esto indica que hay aire atrapado.

• Solución: Aumente la presión de inyección.

4. Analizar la puerta: Si el error de flujo es constante al final de un largo recorrido de flujo.

• Solución: Optimice el sistema de compuertas. Reubique la compuerta, aumente su sección transversal o añada compuertas auxiliares.

5. Analizar la ventilación: Si la superficie es oscura o tiene depósitos de “hollín” negro.

• Solución: Mejore la ventilación. Añada o amplíe las rejillas de ventilación y los rebosaderos. Asegúrese de que las rejillas de ventilación existentes estén limpias.

6. Analizar lubricante:

• Solución: Aplique una capa fina y uniforme de lubricante. Asegúrese de que esté completamente seco (atomizado) antes de cerrar el molde.

4.Ampollas (burbujas de gas)

Qué es:

Las ampollas son defectos elevados, similares a burbujas, en la superficie de la pieza fundida. Son causadas por el gas (aire atrapado o gas liberado del metal fundido) atrapado justo debajo de la capa solidificada de la pieza. Este gas subsuperficial se expande, empujando la capa aún flexible hacia afuera.

Causas comunes:

• Alta temperatura del molde: El molde está demasiado caliente o la pieza se expulsa demasiado pronto, antes de que la piel sea lo suficientemente fuerte para contener la presión del gas interno.
• Alta velocidad de llenado: Una velocidad de inyección excesivamente alta crea turbulencias y atrapa más aire.
• Problemas con el lubricante: El lubricante (agente desmoldante) se aplica en exceso o no está completamente atomizado (aún húmedo) antes de la inyección, lo que provoca que se vaporice y quede atrapado.
• Mala ventilación: La cavidad del molde no está adecuadamente ventilada.
• Problemas de aleación: La temperatura de fusión de la aleación es demasiado alta (lo que aumenta la absorción de gas) o la aleación no está desgasificada correctamente.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar la temperatura del molde: Utilice un pirómetro para medir la temperatura de la superficie del molde.

• Solución: Reducir la temperatura del molde. Aumentar el tiempo de enfriamiento o añadir enfriamiento localizado.

2. Busque áreas “brillantes”: Si la superficie cerca de la compuerta de entrada es significativamente más brillante, indica una velocidad de llenado excesiva.

• Solución: Reduzca la velocidad de inyección. Si la entrada es demasiado delgada, aumente su grosor para reducir la velocidad.

3. Inspeccionar la aplicación del lubricante: Si tiene un aspecto “jabonoso” o blanco, es demasiado espeso o húmedo.

• Solución: Cambie el lubricante o ajuste la proporción de agua/lubricante. Asegúrese de que la pulverización sea fina y bien atomizada.

4. Inspeccionar si hay hollín o quemaduras: Una clara señal de mala ventilación.

• Solución: Añada o amplíe las rejillas de ventilación. Asegúrese de que las existentes no estén obstruidas.

5. Comprobar la densidad de la pieza:

• Solución: Tome una muestra y verifique su densidad. Si es baja, la aleación es gaseosa. Refine y desgasifique la masa fundida.

5. Marcas de flujo (rayas)

Qué es:

Las marcas de flujo son líneas, rayas o "patrones de flores" visibles en la superficie de la pieza fundida que trazan la trayectoria del flujo del metal fundido. Se producen cuando el metal más frío, el primero en entrar, forma una fina película contra la pared del molde, que luego es empujada y plegada por el flujo de metal subsiguiente. Estas marcas son puramente estéticas y, por lo general, no se pueden eliminar con el pulido.

Causas comunes:

• Puerta incorrecta: La compuerta de entrada es demasiado pequeña o está mal ubicada, lo que provoca que el metal ingrese como un chorro de alta velocidad (“chorro”).
• Baja temperatura del molde: Un molde demasiado frío (por ejemplo, por debajo de $180^\circ \text{C}$ para el aluminio) hace que la corriente de metal inicial se solidifique demasiado rápido.
• Alta velocidad de llenado: Puede provocar chorros y turbulencias.
• Exceso de lubricante: Crea una barrera que interfiere con el flujo del metal.
• Presión insuficiente: No logra presionar las capas semisolidificadas contra la pared del molde.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Compruebe si hay depósitos de hollín: Si la cavidad del moho muestra rastros negros de hollín.

• Solución: Rediseñe la compuerta para lograr un patrón de llenado sincrónico y paralelo. Ajuste la sección transversal, la ubicación o la dirección del flujo de la compuerta.

2. Comprobar la temperatura del molde: Utilice un pirómetro.

• Solución: Ajuste la temperatura del molde al rango óptimo.

3. Busque puntos “brillantes”: Si el área alrededor de la puerta es excesivamente brillante.

• Solución: Ajuste la velocidad de llenado (inyección) para cambiar el estado de llenado.

4. Verificar residuos:

• Solución: Ajuste la aplicación del lubricante. Asegúrese de que la capa sea fina y uniforme.

5. Compruebe si el acabado es “opaco”:

• Solución: Es probable que la presión sea demasiado baja. Ajuste la presión de inyección.

6. Marcas de hundimiento (hundimiento)

Qué es:

Una marca de hundimiento es una depresión o hoyuelo superficial y localizado en la superficie de la pieza fundida, a menudo frente a una sección gruesa como una protuberancia o nervadura. Es un tipo de porosidad por contracción. Se produce cuando una sección interna gruesa se enfría y se contrae después de formarse la película superficial exterior, tirando de la película superficial, aún caliente y flexible, hacia adentro.

Causas comunes:

• Diseño de parte: Estructura mal diseñada con secciones excesivamente gruesas, grandes variaciones en el espesor de la pared o esquinas internas afiladas que crean “puntos calientes”.
• Puerta incorrecta: La sección transversal de entrada es demasiado pequeña o está ubicada incorrectamente, lo que impide que el metal fundido llegue a la sección gruesa durante la solidificación.
• Baja presión de inyección: La presión específica (intensificación) es demasiado baja para compensar la contracción.
• Alta temperatura del molde: Una temperatura del molde excesivamente alta en el área de la marca de hundimiento mantiene el metal fundido durante demasiado tiempo.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Analizar la estructura de la pieza: Busque paredes gruesas o protuberancias que correspondan con la marca del hundimiento.

• Solución: Si es posible, modifique el diseño de la pieza. Reduzca el espesor de la pared, elimine las protuberancias o utilice filetes y radios para facilitar la transición entre secciones.

2. Compruebe la porosidad interna:

• Solución: Aumente la sección transversal de la compuerta para facilitar la alimentación. Asegúrese de que la compuerta se congele. después la parte.

3. Aumentar la presión:

• Solución: Aumente la presión de inyección (intensificación) para forzar la introducción de más material en la pieza durante la solidificación.

4. Analizar la temperatura del molde: Compruebe si hay puntos calientes en el molde.

• Solución: Ajuste el equilibrio térmico del molde. Aplique refrigeración localizada (p. ej., canales de refrigeración) en el punto caliente o rocíe más lubricante en esa zona.

5. Compruebe si hay daños por moho:

• Solución: Inspeccione el área del molde correspondiente para detectar cualquier daño (abolladuras, derrumbes). Repare el molde.

7. Grietas (Cracking)

Qué es:

Las grietas son fracturas o fisuras en la pieza fundida. Pueden ser no penetrantes (superficiales) o penetrantes (atravesando la pared).

• Grietas calientes (lágrimas calientes): Se produce a altas temperaturas durante la solidificación, cuando el molde impide la contracción. La superficie de la grieta se oxida (se oscurece).
• Grietas frías: Se producen a temperaturas más bajas, a menudo durante la expulsión o la manipulación, debido a las altas tensiones internas. La superficie de la grieta estará limpia y brillante.

Causas comunes:

• Estructura de la pieza: Diseño deficiente con cambios abruptos en el espesor de la pared, radios de filete pequeños o secciones que se obstaculizan fácilmente durante la contracción.
• Problemas de expulsión: Los pasadores de expulsión están desalineados, sometidos a una tensión desigual o la fuerza de expulsión es demasiado alta.
• Temperatura del molde: La temperatura del molde es demasiado baja (lo que provoca grietas en frío) o demasiado alta/baja en áreas específicas del núcleo.
• Eyección retardada: La pieza se deja demasiado tiempo en el molde, lo que provoca que se encoja sobre los núcleos, que resisten la contracción.
• Composición de la aleación: La aleación es incorrecta o está contaminada. Ciertas impurezas pueden reducir la ductilidad en caliente y favorecer el agrietamiento.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Analizar la estructura de la pieza:

• Solución: En consulta con el cliente, mejorar la estructura de la pieza fundida. Aumentar los radios y reducir las variaciones de espesor de pared.

2. Comprobar expulsión: Observar el proceso de expulsión.

• Solución: Revise y corrija el mecanismo del pasador de expulsión. Asegúrese de que todos los pasadores estén alineados y aplique una fuerza uniforme.

3. Comprobar temperaturas y tiempos:

• Solución: Si se produce agrietamiento en frío, aumente la temperatura del molde. Si se produce desgarro en caliente en un macho, verifique las temperaturas del macho. Acorte los tiempos de apertura del molde y de extracción del macho.

4. Analizar aleación:

• Solución: Envíe una muestra de aleación para análisis espectroscópico. Asegúrese de que todos los elementos cumplan con las especificaciones.

5. Compruebe las características del molde correspondientes:

• Solución: Si una grieta aparece constantemente en una sección gruesa, mejore la refrigeración. Si aparece cerca de un núcleo, revise si este está dañado o desalineado.

8. Marcas de expulsión (marcas de pasador)

Qué es:

Las marcas de expulsión son hendiduras o, por el contrario, protuberancias circulares elevadas en la superficie de la pieza fundida que corresponden directamente a la ubicación de los pasadores de expulsión. Se producen por la interacción de estos con la pieza durante el desmoldeo.

Causas comunes:

• Desalineación del pasador eyector: Los pasadores no están colocados a la altura correcta (hundidos o sobresaliendo) o están desgastados.
• Eyección desigual: La fuerza de expulsión no se distribuye uniformemente.
• Área de pin pequeña: La superficie total de los pasadores expulsores es demasiado pequeña para el tamaño de la pieza fundida, lo que genera una presión localizada excesiva.
• Eyección en caliente: La pieza se expulsa cuando todavía está demasiado caliente y blanda.
• Contracción y adherencia: La pieza se contrae firmemente sobre los núcleos del molde, lo que requiere una fuerza de expulsión excesiva.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Inspeccionar el estado del pin: Verifique la altura del pasador de expulsión, la alineación y si hay desgaste.

• Solución: Ajuste, repare o reemplace los pasadores expulsores para garantizar que estén perfectamente alineados con la superficie del molde.

2. Compruebe si hay marcas desiguales:

• Solución: Revise la placa de expulsión y el mecanismo para detectar deformaciones o desalineaciones. Asegúrese de que todos los pasadores se muevan como una sola unidad cuadrada.

3. Comprobar tamaño/cantidad de pines:

• Solución: Agregue más pasadores expulsores o aumente el diámetro de los pasadores existentes para distribuir mejor la carga.

4. Comprobación de adherencia:

• Solución: Mejore el ángulo de desmoldeo en la zona problemática. Pula cualquier soldadura. Aumente el tiempo de apertura/expulsión del molde para permitir que la pieza se enfríe y se fortalezca.

9. Grietas en la red (comprobación de calor)

Qué es:

Este defecto aparece en la pieza fundida como una fina red elevada de líneas o "venas" que se entrecruzan. Es una impresión directa de un defecto en la superficie del molde. El propio molde desarrolla pequeñas grietas (fisuras térmicas) debido a los repetidos ciclos térmicos. El metal fundido se introduce entonces a presión en estas diminutas grietas.

Causas comunes (del moho):

• Fatiga térmica: El material del molde ha llegado al final de su vida útil.
• Material de molde/tratamiento térmico inadecuado: El acero del molde no era el adecuado para la aplicación o el tratamiento térmico se realizó de forma incorrecta.
• Gradientes térmicos extremos: La diferencia de temperatura a lo largo de la cara del molde es demasiado grande.
• Alta temperatura de vertido: El funcionamiento constante de la aleación fundida a una temperatura excesivamente alta acelera la fatiga térmica.
• Alta velocidad de inyección: El flujo de metal a alta velocidad provoca erosión, lo que agrava el agrietamiento.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Inspeccione el molde: El defecto corresponderá exactamente a una ubicación en el molde.

• Solución (a corto plazo): Soldar y reparar las grietas en la superficie del molde y volver a pulir.
• Solución (a largo plazo): La cavidad o núcleo del molde ha llegado al final de su vida útil y debe rehacerse.

2. Revisión del mantenimiento del moho:

• Solución: Implemente un estricto programa de mantenimiento y precalentamiento de los moldes. Precaliente siempre los moldes a la temperatura de operación para reducir el choque térmico.

3. Comprobar parámetros del proceso:

• Solución: Reducir la temperatura de vertido de la aleación al punto más bajo posible dentro de la ventana del proceso.

4. Revisión del diseño del molde:

• Solución: Para moldes nuevos, asegúrese de seleccionar el acero adecuado (p. ej., H13) y el tratamiento térmico correcto. Diseñe con refrigeración equilibrada.

10. Decoloración (manchas)

Qué es:

Este defecto aparece como manchas o parches descoloridos en la superficie de la pieza fundida, generalmente causados ​​por depósitos de material carbonizado (lubricante quemado) o impurezas.

Causas comunes:

• Exceso de lubricante: Se aplicó demasiado agente desmoldante. Al entrar el metal fundido, quema el exceso, dejando un depósito de carbono negro (hollín).
• Alto contenido de grafito en lubricante: El lubricante contiene demasiado grafito, lo que puede manchar la pieza.
• Pulverización temprana: Rociando lubricante sobre el molde antes La pieza ha sido expulsada completamente, provocando salpicaduras.
• contaminación: Durante la transferencia de piezas, gotea agua o aceite hidráulico sobre la pieza fundida caliente.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Compruebe la aplicación del lubricante: Si las manchas son negras y hollinientas.

• Solución: Reduzca la cantidad de lubricante. Asegúrese de aplicarlo en una capa fina y uniforme. Utilice aire comprimido para eliminar el exceso.

2. Compruebe el tipo de lubricante:

• Solución: Reduzca el contenido de grafito en la mezcla de lubricante o cambie a un agente desmoldante sin grafito.

3. Comprobar el ciclo de pulverización:

• Solución: Asegúrese de que el molde esté completamente abierto y la pieza esté limpia antes de que comience el ciclo de pulverización.

4. Compruebe si hay fugas: Si las manchas son de color marrón rojizo o aceitosas.

• Solución: Es probable que se trate de una fuga de aceite hidráulico de la prensa (por ejemplo, del émbolo). Repare la fuga de inmediato.

5. Comprobar el manejo de las piezas:

• Solución: Proteja la pieza de goteos de agua, aceite u otros contaminantes durante la transferencia.

11. Picaduras (agujeros)

Qué es:

La picadura, o cara picada, es un defecto superficial caracterizado por numerosas picaduras o poros finos del tamaño de un alfiler, agrupados en una zona específica. Se produce cuando el metal se solidifica alrededor de pequeñas burbujas de gas dispersas que se generan en la interfaz molde-metal, a menudo relacionadas con un flujo turbulento.

Causas comunes:

• Llenado turbulento: El metal fundido se dispersa en gotas finas (atomizadas) a medida que ingresa a la cavidad, atrapando microburbujas de aire y vapor de lubricante.
• Puerta delgada: El espesor de la compuerta es demasiado pequeño, lo que provoca una velocidad y atomización excesivamente altas.
• Alta velocidad de entrada: La velocidad de inyección es demasiado rápida.
• Baja temperatura del molde: Una superficie de molde fría hace que el aerosol atomizado se “congele” al impactar antes de poder volver a fusionarse.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Observar el llenado:

• Solución: Rediseñar el sistema de compuertas (entrada, canal) para evitar la inyección atomizada. Mejorar la ventilación.

2. Comprobar la velocidad de la puerta:

• Solución: Reducir adecuadamente la velocidad de entrada (velocidad de inyección de segunda fase).

3. Comprobar el espesor de la puerta:

• Solución: Ajuste adecuadamente el espesor de la compuerta.

4. Comprobar la temperatura del molde:

• Solución: Aumente la temperatura del molde al rango de proceso especificado.

12. Flash (Aletas)

Qué es:

La rebaba es un defecto común en el que una lámina delgada e indeseada de metal sale de la cavidad del molde y se solidifica en los espacios entre los componentes. Suele aparecer en la línea de separación, pero también puede ocurrir alrededor de los expulsores, núcleos o guías.

Causas comunes:

• Fuerza de sujeción insuficiente: El tonelaje de sujeción de la máquina es demasiado bajo para mantener juntas las mitades del molde contra la presión de inyección.
• Alta presión de inyección: La presión o velocidad de inyección está configurada demasiado alta.
• Daños/desgaste por moho: Las superficies de la línea de partición están dañadas, desgastadas o deformadas, lo que impide un sellado perfecto.
• Sellado deficiente del molde:

• Las mitades del molde o las diapositivas están desalineadas.
• Los residuos, “suciedad” o rebabas quedan atrapados en la línea de separación, lo que impide que el molde se cierre por completo.
• Soporte de molde insuficiente: El molde carece de suficientes pilares de soporte, lo que le permite flexionarse bajo presión.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar presiones:

• Solución: Aumente la fuerza de sujeción o, más comúnmente, disminuya la presión o la velocidad de inyección al nivel más bajo aceptable.

2. Limpiar el molde:

• Solución: Limpie completamente las superficies de la línea de partición y todos los componentes móviles (diapositivas, núcleos).

3. Inspeccionar el molde:

• Solución: Revise la línea de partición y los componentes móviles para detectar desgaste o daños. Repare o vuelva a mecanizar estas superficies.

4. Compruebe la resistencia/soporte del molde:

• Solución: Agregue pilares de soporte a la base del molde para evitar que se doble.

5. Comprobar máquina:

• Solución: Si el área proyectada de la pieza es demasiado grande para la máquina, el molde debe trasladarse a una máquina de mayor tonelaje.

13. Laminación (capas)

Qué es:

La laminación, o estratificación, es un defecto en el que la superficie de la pieza fundida se compone de capas de metal distintas y superpuestas que no están completamente fusionadas. Esto a menudo puede provocar que la superficie se desprenda o se descascare. Se trata, en esencia, de una forma grave de flujo en frío.

Causas comunes:

• Secuencia de llenado/compuerta deficiente: La cavidad se llena en una secuencia incorrecta, con una corriente fluyendo sobre una corriente semisolidificada.
• Desalineación de los componentes del molde:

• Espacio libre excesivo (por ejemplo, >0.1 mm) entre los componentes móviles (diapositivas, núcleos) y el molde.
• Punta del émbolo y manguito de inyección desgastados.

• Baja temperatura del molde: Un molde frío provoca una solidificación prematura del frente de relleno.
• Contaminación de aleación: Los cambios en la química de la aleación o la contaminación (óxidos) pueden impedir una fusión adecuada.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Analizar secuencia de llenado: Utilice simulación de flujo u observe tomas cortas.

• Solución: Rediseñe el control para garantizar un orden de llenado lógico y progresivo.

2. Inspeccionar los componentes del molde: Mida las distancias entre las correderas móviles, los núcleos y el molde principal.

• Solución: Repare o reemplace los componentes desgastados para garantizar que todos los espacios libres estén dentro de las especificaciones (por ejemplo, <0.1 mm).

3. Comprobar émbolo/manguito:

• Solución: Mida la punta del émbolo y el manguito de inyección para detectar desgaste y reemplácelos si la holgura es excesiva.

4. Comprobar la temperatura del molde:

• Solución: Agregue calefacción o ajuste el enfriamiento para equilibrar la temperatura del molde.

5. Comprobar Flash:

• Solución: Esto indica problemas de cierre del molde. Repare el molde o ajuste el mecanismo de sujeción de la máquina.

14. Deformación (deformación)

Qué es:

La deformación es un defecto en el que la forma final de la pieza fundida no coincide con la geometría prevista; la pieza se dobla, se tuerce o se deforma. Esto se debe a la liberación desigual de las tensiones internas acumuladas durante el enfriamiento.

(Nota: Basado en la imagen “Causa/Solución” proporcionada).

Causas comunes:

• Diseño de piezas deficiente: La estructura es inestable, tiene áreas grandes, planas y sin soporte, o tiene espesores de pared muy desiguales, lo que genera un enfriamiento desigual y contracción.
• Eyección prematura: La pieza se expulsa del molde cuando todavía está demasiado caliente y blanda.
• Fuerza de eyección desigual: Los pasadores de expulsión están mal colocados, doblando la pieza durante la expulsión.
• Manejo inadecuado: La parte flexible y caliente se apila, se cae o se manipula de forma incorrecta.
• Temperatura desigual del molde: Una gran diferencia de temperatura entre las mitades móviles y fijas del molde provoca velocidades de enfriamiento desiguales.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar la estructura de la pieza:

• Solución: Modificar la estructura de fundición (por ejemplo, agregar nervaduras, refuerzos) para mejorar la rigidez.

2. Comprobar expulsión:

• Solución: Aumente el tiempo de enfriamiento (tiempo de ciclo) para asegurar la rigidez de la pieza antes de la expulsión. Ajuste la posición del pasador de expulsión para una fuerza equilibrada.

3. Comprobar las temperaturas del molde:

• Solución: Equilibre el perfil térmico del molde. Añada o ajuste el enfriamiento/calentamiento para garantizar una temperatura estable y uniforme.

4. Comprobar el manejo de las piezas:

• Solución: Implemente dispositivos o plantillas de enfriamiento que mantengan la pieza en su forma correcta mientras se enfría. Evite apilar piezas calientes.

5. Comprobar posprocesamiento:

• Solución: Si el posprocesamiento, como el granallado, está provocando deformaciones, desarrolle accesorios para sujetar la pieza.

15. Desajuste (desalineación)

Qué es:

El desajuste es un defecto en el que una parte de una pieza fundida, formada por un componente del molde (p. ej., una mitad del molde o una corredera), se desplaza o desalinea con respecto a otra parte de la pieza. Esto suele manifestarse como un escalón pronunciado a lo largo de la línea de separación.

Causas comunes:

• Desgaste de los componentes del molde:

• Los pasadores guía, bujes o conos de bloqueo del molde están desgastados o dañados.
• Las correderas o los mecanismos de extracción del núcleo están desgastados, sueltos o no se bloquean en su lugar.

• Problemas de máquina/configuración: Los platos de la máquina no están paralelos o el molde no se configuró correctamente.
• Escombros: Los residuos en la línea de separación del molde o en los conos de bloqueo impiden una alineación adecuada.
• Presión desigual: El diseño de la pieza o la compuerta provocan una presión desigual, empujando físicamente un núcleo o una corredera fuera de su posición.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Inspeccionar el molde: Inspeccione los pasadores guía, bujes y conos de bloqueo para detectar desgaste.

• Solución: Repare o reemplace los componentes desgastados. Remecanice los conos de bloqueo para asegurar un ajuste perfecto.

2. Comprobar diapositivas/núcleos:

• Solución: Verifique el estado de los mecanismos de bloqueo de la corredera. Repare o reemplace cualquier componente de bloqueo desgastado.

3. Compruebe la alineación:

• Solución: Verifique la alineación de las mitades del molde y los insertos del núcleo. Realinee y calce según sea necesario.

4. Comprobar máquina:

• Solución: Verifique que las platinas de la máquina estén paralelas y que el molde esté bien sujeto.

5. Comprobar Flash:

• Solución: Limpie las caras del molde y todas las superficies de bloqueo. Revise el mecanismo de sujeción de la máquina.

16. Daños mecánicos (abolladuras por manipulación)

Qué es:

Este defecto no se debe al proceso de fundición, sino a una manipulación inadecuada de la pieza después de su fundición. Se manifiesta como abolladuras, mellas o arañazos causados ​​por el impacto de la pieza contra el molde, la máquina u otras piezas.

Causas comunes:

• Expulsión/Extracción: La pieza se daña durante la expulsión o al ser retirada (por ejemplo, por una pinza de robot o al golpear la máquina al caer).
• Apilado: Las piezas calientes o frías se arrojan a un contenedor o se apilan unas sobre otras.
• Transfer del aeropuerto: Las piezas se dañan durante el traslado en un transportador o en un contenedor.
• Operaciones secundarias: Las piezas se dañan con herramientas o accesorios durante el recorte o el desbarbado.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Observar la eyección:

• Solución: Asegúrese de que la pieza se expulse limpiamente y no golpee el molde ni la máquina. Ajuste la pinza del robot o cree un colchón de retención.

2. Procedimientos de manipulación de implementos:

• Solución: NO apile las piezas ni las tire en un contenedor. Utilice estibas o estanterías designadas que separen cada pieza.

3. Comprobar operaciones secundarias:

• Solución: Siga las instrucciones de trabajo adecuadas. Utilice tornillos de banco de mordazas blandas o accesorios de protección. Asegúrese de que las herramientas de corte se utilicen únicamente en las zonas designadas.

17. Babosas frías

Qué es:

Un tapón frío es un defecto en el que una pequeña "lámina" de metal semisolidificado se incrusta en la pieza fundida, pero no se fusiona completamente con ella. Aparece como una mancha distintiva en la superficie de la pieza. Estos defectos se deben al enfriamiento prematuro del metal proveniente de la camisa de inyección o del sistema de inyección al inyectarse en la cavidad del molde.

Causas comunes:

• Temperatura de la boquilla/manguito de inyección: La temperatura de vertido es demasiado baja o la boquilla/manguito de inyección está demasiado fría, lo que provoca que el metal se congele prematuramente.
• Diseño de compuertas: El sistema de canalización no está diseñado para “atrapar” este metal frío inicial.
• Largo retraso: El retraso entre el vertido y la inyección es demasiado largo, lo que permite que el metal se enfríe.
• Relleno inadecuado: La fase de “disparo lento” es demasiado rápida y provoca que el metal salpique y cree escamas sólidas.
• contaminación: Las piezas no fundidas se mezclan con el metal fundido.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar temperaturas:

• Solución: Aumente la temperatura de vertido del metal fundido. Aumente la temperatura de la camisa o boquilla de inyección.

2. Optimizar la puerta:

• Solución: Rediseñar el corredor para incluir un “pozo de babosas” o “trampa de babosas fría” al final del corredor principal, antes de las compuertas, para atrapar este material.

3. Ajustar el perfil de disparo:

• Solución: Ajuste la posición de inicio del disparo lento para garantizar que el émbolo entre en contacto con el metal suavemente, sin salpicarlo.

4. Comprobar la limpieza del metal:

• Solución: Asegúrese de que el metal fundido esté limpio, a una temperatura uniforme y libre de residuos sólidos. Limpie la cuchara y el horno con regularidad.

5. Comprobar la estructura de la pieza:

• Solución: Si el defecto está en un área profunda, aumente la presión de la compuerta o agregue un pozo de desbordamiento para extraer el gas frío.

18. Erosión (Lavado)

Qué es:

La erosión es la degradación o el desgaste del acero del molde (cavidad o núcleo) causado por el impacto repetido de una corriente de metal fundido a alta velocidad y temperatura en el mismo punto. En la pieza fundida, esto se manifiesta como una protuberancia o una picazón áspera e involuntaria que corresponde a la zona dañada del molde.

Causas comunes:

• Puerta incorrecta: La compuerta está posicionada para apuntar la corriente de metal fundido directamente a un núcleo o pared del molde.
• Alta velocidad de compuerta: La entrada es demasiado pequeña o la velocidad de inyección es demasiado alta, lo que provoca que el metal ingrese a una velocidad erosiva.
• Material/dureza del molde: El acero del molde en esa zona es blando o tiene un problema con su tratamiento térmico.
• Alta temperatura de vertido: El metal fundido excesivamente caliente acelera el proceso de erosión.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Inspeccione el molde: El defecto se asignará directamente a un área “lavada” en el acero del molde.

• Solución: Reparar el molde. Esto suele requerir soldar y remecanizar el acero, o reemplazar todo el núcleo o inserto.

2. Rediseño de la puerta: Ésta es la solución más crítica.

• Solución: Ajuste la ubicación, el ángulo y la dirección de la entrada para evitar que el metal impacte directamente en la pared del molde. Procure un llenado tangencial y uniforme.

3. Reducir la velocidad:

• Solución: Aumente adecuadamente el espesor de la compuerta para reducir la velocidad. Reduzca la velocidad de inyección de la segunda fase (disparo rápido).

4. Comprobar temperaturas y dureza:

• Solución: Verifique la dureza del material del molde. Reduzca la temperatura de vertido (aleación) al nivel mínimo aceptable.

19. Soldadura (quemadura por fricción)

Qué es:

La soldadura es una forma grave de adherencia de la aleación. Se trata de una unión química y mecánica de la aleación de fundición (especialmente el aluminio) al acero del molde. Durante la expulsión, una pieza de la pieza fundida se desprende y queda "soldada" al molde. Las tomas posteriores mostrarán una superficie rugosa y rasgada en ese mismo punto.

Causas comunes:

• Problemas con la superficie del molde: El acabado de la superficie del molde es demasiado rugoso o el molde no ha sido nitrurado o recubierto correctamente.
• Puerta incorrecta: La compuerta dirige el flujo de metal de manera que crea un punto caliente localizado.
• Altas temperaturas: La temperatura del molde o de la aleación es demasiado alta, lo que favorece la reacción química.
• Borrador pobre: Ángulo de inclinación insuficiente en el molde.
• Química de las aleaciones: Bajo contenido de hierro (Fe) en aleaciones de aluminio.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Comprobar la superficie del molde:

• Solución: Pula la superficie del molde. Asegúrese de que esté correctamente nitrurado o tenga un recubrimiento PVD adecuado.

2. Ajuste de la compuerta y el flujo:

• Solución: Ajuste la ubicación de la compuerta y la dirección del flujo para evitar crear puntos calientes.

3. Perfil térmico de equilibrio:

• Solución: Utilice el análisis térmico para identificar puntos calientes. Aplique refrigeración localizada o aumente la pulverización de lubricante en estas áreas.

4. Controlar y reducir las temperaturas:

• Solución: Reducir la temperatura general del molde y la temperatura de vertido.

5. Comprobación de adherencia:

• Solución: Agregue más lubricante (agente liberador) al área afectada.

20. Material extraño (inclusiones)

Qué es:

Este defecto se caracteriza por la incrustación de partículas metálicas o no metálicas extrañas en la superficie de la pieza fundida. Estas inclusiones no forman parte de la aleación base y pueden causar puntos débiles estructurales y problemas de acabado superficial.

Causas comunes:

• Mala limpieza de la masa fundida:

• El metal fundido en el horno de retención está “sucio” y contiene óxidos (escoria), escoria u otras impurezas.
• La masa fundida no está desnatada ni fundida adecuadamente.

• Introducción material: Residuos de la manga de inyección (por ejemplo, lubricante carbonizado) o fragmentos del revestimiento refractario del cucharón/horno.
• Contaminación en el lubricante: El agente desmoldante está sucio.
• Residuos de moho: En la cavidad del molde quedan restos (por ejemplo, rebabas, una viruta rota) de la inyección anterior.

Cómo diagnosticar y solucionar:

1. Inspeccionar la masa fundida: Verifique la superficie del metal fundido en el horno y en la cuchara.

• Solución: Implemente un estricto programa de limpieza del horno y la cuchara. Retire la escoria de la superficie metálica antes de cada uso y aplique fundente regularmente.

2. Comprobar manga/cucharón de tiro:

• Solución: Limpie la manga de inyección y la cuchara. Asegúrese de que el recubrimiento de la cuchara esté intacto y sin descascarillarse.

3. Compruebe el lubricante:

• Solución: Asegúrese de que el lubricante esté limpio y correctamente mezclado.

4. Implementar la limpieza del molde:

• Solución: Asegúrese de que el ciclo de soplado de aire automatizado funcione correctamente y esté dirigido a todos los bolsillos profundos y esquinas del molde para eliminar cualquier residuo residual.

Conclusión

Estos defectos superficiales de fundición a presión Rara vez son el resultado de un problema único y aislado. Son síntomas de un proceso desequilibrado donde el diseño de la pieza, la ingeniería de herramientas y los parámetros del proceso no están en armonía.

Un enfoque sistemático es fundamental. Al identificar correctamente el defecto, los ingenieros pueden formular una hipótesis, comprobar las causas más probables una por una e implementar soluciones específicas. Una pieza con una marca de flujo frío, una ampolla y una rebaba a la vez indica un problema complejo que involucra temperatura, ventilación y fuerza de sujeción.

Dominar la fundición a presión es un proceso continuo de diagnóstico de estas relaciones de causa y efecto. Mediante un análisis meticuloso... defectos superficiales de fundición a presiónUna fundición puede pasar de la resolución reactiva de problemas al control proactivo de procesos, garantizando que cada pieza cumpla con los más altos estándares de calidad.